材料深一度|盘点：2021年1-4月份UVLED产业动态

材料深一度|盘点：2021年1-4月份 UV LED 产业动态

导读

2021年1-4月份UV LED产业动态：《光催化用UVA LED模块技术要求》、《紫外LED杀菌消毒技术报告》发布；全国首个UVC LED公共卫生安全示范项目通过验收、大功率深紫外LED冷链消毒被列入福建2021年科技计划项目；UVC LED灭活新冠病毒效果不断被验证；欧司朗、中科潞安、深紫科技、木林森等UV LED布局不断加速。

一、产业重大资讯

1.1 三月份：大功率深紫外LED冷链消毒被列入福建2021年科技计划项目

日前，为落实中央疫情防控决策部署和福建省委省政府关于做好冷链物流新冠病毒消杀科研攻关的工作要求，福建省财政厅和省科学技术厅联合下达省市两级2021年冷链物流新冠病毒消杀科研攻关项目计划和经费。其中，“基于大功率深紫外LED光源的冷链货物全表面全自动精准消毒技术及集成系统研发”等4项引导性科技项目列入2021年科技计划项目（省属单位），“大型冷库集中式臭氧消杀仓病毒消杀系统与装备研发”项目列入2021年科技计划项目（市属单位）。入选单位每家扶持经费100万元。这一消息显示，福建省政府在全国率先支持大功率深紫外LED光源在冷链货物全表面上的消毒。而这一技术路线，在政府的支持下，也将更有机会攻克难题，更快为冷链保驾护航。

1.2 四月份：T/CSA 072-2021《光催化用UVA LED模块技术要求》团队标准正式发布

《光催化用UVA LED模块技术要求》遵循联盟标准制定流程，经过起草组/工作组会议讨论、征求意见等流程，在2021年3月获得CSA标准化委员会100余家正式成员投票通过，于2021年4月12日发布，正式进入推广应用阶段。该技术要求规定了光催化用UVA LED模块技术要求，包括术语和定义、技术要求和试验方法，适用于峰值波长小于370 nm的UVA LED模块作为光源的光催化净化应用，以及空气、水的净化，应用场景包括但不限于家庭、商业、工业、医院等。据悉，现有光催化用光源国际、国家标准仅规范了汞紫外光源，而目前针对光催化净化领域应用的UVA LED，峰值波长370nm的外量子效率研发水平达到40%左右，在光催化应用方面已经达到可以取代传统汞紫外光源的要求。

1.3 四月份：全国首个UVC LED示范项目在山西顺利通过专家评审验收

4月11日-12日，全国首个“深紫外UVC-LED公共卫生安全典型应用示范项目”在山西省长治市顺利通过专家评审验收。长治市人民政府副市长景普秋出席会议，长治市相关主管部门、长治市第三人民医院、友谊小学、滨河幼儿园，以及山西中科潞安紫外光电科技有限公司等四十余位代表参加会议。

“深紫外UVC-LED公共卫生安全典型应用示范项目”评审

示范项目采用了中科潞安自主研制的UVC-LED应用设备，涵盖净水机、中央空调管道空气消毒器、消毒风淋系统、空气消毒机、消毒机器人、电梯扶手消毒器等，应用在医疗教育、公共交通、快递物流、冷链运输等多个领域的公共场景，进行空气、物表、饮用水消毒杀菌示范应用。专家组对示范项目进行现场和会议评审,对深紫外LED产品、消毒杀菌效果、应用场景、消毒杀菌设备运行状态等进行了全面和深入了解。专家组认为，项目围绕不同公共场所的实际应用需求，安装并使用了高效、适配的UVC-LED消毒杀菌设备；项目采用自主研发的新型UVC-LED光源，光效、可靠性等核心指标与国际水平同步；UVC-LED应用设备在满足国家标准要求的基础上进行独特设计，合理降低成本与使用能耗；同时，应用产品充分考虑光生物安全因素，空气消毒、水消毒场景均满足人机共处要求；首次在山西长治开展了UVC-LED典型应用示范，消毒杀菌效果经第三方检测，符合相关国家标准要求；项目实施过程中，首次制定了《消毒用UVC LED术语与定义》、《面向公共场所的紫外LED消毒系统工程验收规范》等五项山西省地方标准草案。示范项目科学性强、设计严谨、效果良好，具有广泛的推广应用价值，一致同意通过项目评审验收。

1.4 四月份：《紫外LED杀菌消毒技术报告》正式发布

2021年4月23日，由国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）标准化委员会组织制定的T/CSA/TR 010—2021《紫外LED杀菌消毒技术报告》正式发布。报告梳理了紫外线消毒的原理，对比传统紫外汞灯，分析了紫外LED对微生物的灭活影响，阐述了不同产品、不同应用场合的技术要求，列举了人体、物品对紫外线防护涉及到的相关标准文件，简要提出了紫外LED杀菌消毒技术与产业发展的问题与建议。

《紫外LED杀菌消毒技术报告》经CSAS（CSA标委会）秘书处审核于2020年11月25日立项，主要起草单位包括中国科学院半导体研究所、晶能光电（江西）有限公司、佛山市国星光电股份有限公司、厦门光莆电子股份有限公司、山西中科潞安半导体技术研究院有限公司、中国电子科技集团公司第十三研究所、山西智兴华科半导体科技有限公司、佛山市南海区中科半导体技术创新中心、中关村半导体照明联合创新重点实验室等。

二、最新研究进展

2.1 一月份：日亚深紫外LED有望量产，能消灭99.99%新冠病毒

日本LED大厂日亚化学工业(Nichia)开发出发一款射波长为280纳米(nm)、光输出功率70毫瓦的深紫外线LED「便携式紫外线照射器」，经实验证实，在距离新冠病毒5厘米处照射30秒，能消灭99.99%的病颗粒。该产品即将量产，有望应用于空气清净机与空调。报导指出，日亚开发的「便携式紫外线照射器」，共使用12个深紫外线LED，让280纳米(nm)波长的光输出功率增至70毫瓦。

有研究显示，紫外线波长为260纳米(nm)时，杀菌能力最高，但波长短，光输出将减少，且会缩短深紫外线LED的使用寿命。根据日亚的研究，当发射波长为265纳米(nm)时，LED的使用寿命估计为2000小时，但在280纳米(nm)时，使用寿命可增加约10倍，达到约20000小时。根据德岛大学实验显示，波长280纳米(nm)的紫外线，增加光输出功率后，与波长260纳米(nm)的紫外线具有相同的杀菌效果。

2.2 二月份：松山湖材料实验室消息：高功率密度的深紫外集成光源模组实现1秒内对新型冠状病毒高于99.99%的瞬间杀灭

从松山湖材料实验室官网了解到，日前松山湖材料实验室第三代半导体材料与器件团队联合北京大学、中国医学科学院，自主研发实现了高功率密度的深紫外集成光源模组，相关成果发表在材料领域知名期刊《先进功能材料》上。通过与中国医学科学院BSL-3级实验室的紧密合作，团队首次实现了1秒内对新型冠状病毒高于99.99%的瞬间杀灭。该结果充分显现了AlGaN基深紫外LED在对抗新冠病毒中的巨大应用潜力，为未来的紫外杀毒研究提供了重要参考，并且得到了广东省重点领域研发计划、广东省基础与应用基础研究基金等项目。

2.3 四月份：疾控中心P3实验室验证UVC芯片秒级灭活新冠病毒

近日获悉，至善半导体（BeyondSemi)旗下，至芯半导体（杭州）有限公司提供的UVC LED芯片应用在至善时代智能科技（北京）有限公司最新的绿色消毒设备中，经过江苏省疾控中心（CDC） P3实验室针对新冠病毒灭活实验检测，结果轻松灭活新冠病毒SARS-CoV-2，秒级灭活率达99.994%。国际紫外线协会（IUVA)新冠病毒灭活工作组负责人清华大学孙文俊教授指出，这是全球首次经官方P3实验室验证紫外UVC LED对新冠病毒可以秒级灭活，确实令人鼓舞，为利用UVC LED技术防控新冠病毒提供了重要依据。

据至芯半导体COO黄小辉博士介绍，＂UVC LED波长260nm至270nm，是理想的杀菌范围。公司UVC LED深紫外芯片近期功率提升很快，单颗100mW可以稳定量产，每平方厘米达3mW的光强，数秒内灭活新冠病毒，灭活率超过99.994%＂。据了解，至善半导体（BeyondSemi）的UVC LED杀菌引擎光功率可达到4W，发出的UVC紫外光不仅能秒级消杀大肠杆菌，金黄色葡萄糖球菌，H1N1流感病毒，芽孢类等抗药性细菌病毒，本次更是经疾控中心（CDC） P3实验室新冠病毒检测，验证了其能够秒级灭活新冠状病毒SARS-CoV-2的效果。

2.4 四月份：直径5微米！全球最小最亮的UVC LED问世

外媒报道，美国南卡罗来纳大学的科学家已开发出全球最小、最亮的深紫外LED，芯片尺寸仅为5微米，波长为281nm。由这些芯片组成的UVC LED阵列亮度达361W·cm-2。第一代UV LED像素直径为25微米，组成了10×10的阵列，提升了光输出功率，具有超高可靠性，并减少了电流拥挤，主要对标串联电阻和辅助电流扩展。最近，该团队针对深紫外光源再次对这个结构进行研究，主要聚焦热阻抗以及像素尺寸对发射功率的影响。据团队的发言人Richard Floyd透露，将深紫外LED的尺寸缩小到20微米以内不会增加大部分生产步骤的难度，也不需要专门的设备来完成。例如，研究团队在所有的光刻步骤中采用了标准的光阻剂光罩（Photoresist Masking）和Karl Suss MJB-3掩模对准器（Mask Aligner）。不过，为了保证整个晶圆的均匀性，研究团队优化了20微米以下光刻曝光和显影时间，同时优化了p极欧姆接触退火条件。

通过本次研究，研究团队发现，该互联微像素阵列的外量子效率不会随着像素尺寸缩小而降低，因此，研究者们有信心在不影响器件性能的条件下，开发出更小尺寸的深紫外LED。但需要注意的是，研究结果也表明了，随着器件尺寸进一步缩小，热阻抗会微幅降低，不过也仅有这个指标会受到影响。目前，南卡罗来纳大学研究团队正在研究增强光提取效率的工艺技术，期望能够利用独立电子来控制这些像素。本次的研究突破有助于推动UVC LED在要求高剂量深紫外照射的应用中更好地与汞灯竞争。

三、企业动态

3.1 二月份：加快UVC LED布局，欧司朗战略投资美国供应商Bolb

2月18日，欧司朗宣布通过风险投资部门Fluxunit，收购美国深紫外LED供应商Bolb Inc. 约20%股份。欧司朗表示，通过该项战略投资，进一步扩展在UVC灭菌应用领域的技术与产品布局。未来，两家公司将在研发领域进行紧密的战略合作，加速高效、高性能UVC LED产业化。欧司朗集团首席执行官Olaf Berlien表示，欧司朗已经有多种UVC消杀解决方案，包括LED和传统光源技术。对Bolb的战略投资，加强了欧司朗在UVC LED领域的技术，使欧司朗在非可见光消毒杀菌市场处于领先地位。欧司朗与Bolb的战略合作，将克服相关技术障碍，实现低能耗、高光效的成果。目前，Bolb已成功研发出一款UVC LED的独特技术构建模块，达到了高光效水平，远远领先于市场同类产品。

3.2 二月份：久量股份业绩快报发布，紫外消毒+小家电共拟投入超四亿

2月24日，久量股份发布了2020年业绩快报。久量股份同日还发布了可转债预案(修订稿)，将发行募资总金额从5亿元调整为4.38亿元，分别拟向小家电产业化项目投入3.45亿元，其中向智能紫外线消毒设备产业化项目投入6897.46万元。该次资金将利用公司原有的供应链管理经验和品牌优势，打造小家电生产基地和紫光灯消毒产品产线，用于生产小家电产品以及家用紫光灯消毒产品，以实现公司在小家电行业的深入发展和在家用紫光灯产品市场的开拓布局。目前，久量股份已具备UVC LED消毒灯的制造技术，并能够通过互联网实现消毒设备的控制，同时产品具备红外感应、雷达感应技术，能够对外界环境做出智能反馈，相比传统紫外线消毒设备拥有技术上的竞争优势。但现阶段该公司缺乏相应生产线，生产能力不足，尚无法进行大规模批量化生产以迅速占领市场。

3.3 三月份：深紫科技新款UVC LED出光效率实现突破

长期以来，市面上UVC产品的出光效率都较低，仅2~3%，导致杀菌距离短、要达到用户要求的消杀作用需要更高的灯珠排列密度等等。这种缺陷，使得其整合进杀菌设备后的效果往往不够理想。

深紫科技作为国内专业从事半导体UV-LED核心材料研发、生产和销售的高新技术企业，配备了从外延生长、芯片制备、器件封装的一流半导体UV-LED研发生产线，在鄂州、苏州都建有数千平米的研发基地和生产基地，是具有全球竞争力的半导体UV-LED芯片供应商之一。UVC的出光效率与外延、芯片、封装水平均有极大的关系，深紫科技凭借优良的研发条件，和多年深耕深紫外领域的经验，已在近期完成了UVC出光效率的突破！相对市面平均WPE (wall-plug efficiency)仅2-3%的水平，新款深紫UVC平均WPE可达到5%以上，提升一倍有余，可轻松实现12mW@40mA、30mW@100mA、100mW@350mA的UVC光功率输出。深紫科技新款UVC-LED已实现了自有产线上的快速投产，已面向市场供货。

3.4 三月份：国星光电2.2亿元加码国星半导体 UV LED芯片有望优化

近日，国星光电召开的第五届董事会第七次会议审议通过了《关于向全资子公司增资的议案》，公司拟以自有资金2.2亿元对国星半导体进行增资，旨在满足国星半导体提升产能及优化产品结构的需求。据悉，国星半导体为国星光电的全资子公司，主要业务为研发、生产和销售蓝宝石氮化镓基及硅基衬底为基材的LED芯片。在UV芯片方面，国星半导体主要有工业固化、美甲、诱蚊、光触媒空气净化、杀菌消毒等领域的专用芯片。此外，2020年，国星半导体针对固化市场、空气净化市场和健康照明、消毒杀菌等市场推出了UVA、UVB、UVC等紫外芯片，满足市场需求。目前，从全球范围看，主流的UV LED芯片厂商屈指可数，国星半导体加大UV LED芯片的研发投入，有望进一步优化UV LED芯片链条，提升多个产业竞争力。

3.5 四月份：中科潞安等共同承担的深紫外LED芯片项目取得阶段性进展

为加快重大科技攻关及成果转化，2020年，在山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项的支持下，山西中科潞安紫外光电科技有限公司协同中科院半导体所、中科潞安半导体技术研究院共同承担了“氮化镓基高效深紫外LED芯片技术”项目研发任务。

项目单位通过加强基础理论研究、引入新技术等手段，围绕高质量AlN模板材料、AlGaN材料的大失配异质外延缺陷与应力调控、高效量子结构设计与外延、高光效深紫外LED芯片的关键制备技术及先进封装技术开展研究工作，显着提升了深紫外LED芯片的内量子效率和光提取效率，制备出的大功率深紫外LED芯片，发光功率超过40mW，并开发出发光功率超过1W的深紫外LED模组，模组寿命超过5000小时。目前相关大功率产品已小批量生产，待产业化规模放大后，可有效降低芯片成本和产品价格，推动深紫外LED 产业开辟新的应用领域和市场，有力带动上下游相关产业发展，经济社会效益将十分显着。

3.6 四月份：木林森旗下深紫外光源及芯片生产商——至芯半导体已投产

2020年4月，木林森发布公告，公司与至善半导体及深圳至善签署了《深紫外半导体智能化杀菌项目合作协议》，双方合作以深圳至善为项目主体生产和推广深紫外智能杀菌消毒产品。近日，据业内人士消息，LED照明、封装龙头木林森投资的深紫外（UVC）LED光源及芯片生产商——至芯半导体（杭州）有限公司，已于4月7日投产，并预计到4月底可实现设备正常运转，5月份将出货芯片和灯珠。产能方面，达产后预估年产3亿颗深紫外UVC LED芯片。

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